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高度未来福祉を創成する分散知的支援システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18560401
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 システム工学
研究機関横浜国立大学

研究代表者

濱上 知樹  横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (30334204)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,980千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 180千円)
2007年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2006年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードシステム工学 / 情報システム / 人工知能 / 知能ロボティクス / 知能機械 / 知能ロボティックス
研究概要

高度未来福祉の創成をめざした基礎技術の発展とシミュレーションによる検討,アプリケーションによる実証実験を完了させた。その事例としてユビキタスネットワークロボットを想定し,限られたセンサ空間であっても効率的に情報空間を構成し,タスクに応じた学習を自律的に行う手法の提案に至った。具体的には下記の成果を得た。
1.離散的なセンサ情報から、多角形の仮想の屋内モデルを構成し、その鳥瞰図マップを状態空間として扱う手法を提案した。この状態空間を用いることで、センサの数や精度に依存しない状態空間を構成でき、さまざまなロボットが協調しあうための知能化空間の基盤をつくることができた。
2.強化学習の基本的問題である不完全知覚問題について、状態行動対に対する価値を複素数で表現する手法を完成させ、環境同定学習であるQ学習と、経験強化型学習であるProfitSharingの2つのアルゴリズムについて学習アルゴリズムの改良を図った。複素空間上で価値を表すことにより、コンテキストに依存した学習が極めて簡単な構造から実現できることを示した。
3.上記技術の実用性を検討するために、自律移動型の福祉ロボットの1例として、知的車椅子ロボットを試作した。タグを埋め込んだ環境中で他ロボットと協調しながら知的な振る舞いを獲得できることを示した。
4.さらに本研究にて完成されたマルチエージェントフレームワークをもちいたネットワーク復旧システムの提案,実装を行った。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (27件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] A method of generalization state space construction for multirobots with sensor configurations2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shibuya
    • 雑誌名

      EEJ Transactions of Electrical & Electronic Engineering(TEEE) Vol.3,Issue4

      ページ: 1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複素数で表現された行動価値を用いるQ-learning2008

    • 著者名/発表者名
      澁谷長史
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D Vol.J91-D

      ページ: 1286-1295

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 環境の変化に応じた多様性維持を可能にする二倍体遺伝的アルゴリズム2008

    • 著者名/発表者名
      小南学
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C Vol.129

      ページ: 381-387

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 知的車椅子ロボットにおける環境パラメータを介した協調行動の獲得2008

    • 著者名/発表者名
      濱上知樹
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 Vol.44,No2

      ページ: 191-198

    • NAID

      10021990025

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A method of generalization state space construction for multirobots with sensor configurations2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shibuya
    • 雑誌名

      EEJ Transactions of Electrical & Electronic Engineering(TEEE) Vol.3, 4

      ページ: 1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Q-learning with Action Values in Complex Numbers2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shibuya
    • 雑誌名

      IEICE Transactios B Vol.J91-D

      ページ: 1286-1295

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A method of generalization state space construction for multirobots with sensor configurations2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shibuya
    • 雑誌名

      EEJ Transactions of Electrical & Electronic Engineering (TEEE) Vol.3,Issue4

      ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 環境の変化に応じた多様性維持を可能にする二倍体遺伝的アルゴリズム2008

    • 著者名/発表者名
      小南 学
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C Vol.129

      ページ: 381-387

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 契約ネットプロトコルを用いたマルチエージェントによる自律分散型の配電系統事故復旧方式2007

    • 著者名/発表者名
      児玉淳一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C 128

      ページ: 24-30

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 確率的に表現型が決まる二倍体GAを用いた動的環境下での最適化に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      小南学
    • 雑誌名

      情報処理学会情報科学技術レターズ(Information Technology Letters) Vol.FIT 2007

      ページ: 181-182

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-agent based Autonomous Power Distribution Network Restoration by using Contract Net Protocol(in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      J. Kodama
    • 雑誌名

      T.IEE Japan Vol.128-C, No.1

      ページ: 24-30

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A New Genetic Algorithm with Diploid Chromosomes by Using Probability Decoding for Non-Stationary Function Optimization2007

    • 著者名/発表者名
      M. Kominami
    • 雑誌名

      Infomation Technology Letters 2007

      ページ: 181-182

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A New Genetic Algorithm with Diploid Chromosomes by Using Probability Decodingfor Adaptation to Various Environments(in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      M. Kominami
    • 雑誌名

      T.IEE Japan Vol.129-C, No.3

      ページ: 381-387

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cooperative behavior acquisition by using local environment parameters for intelligent wheelchairs(in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hamagami
    • 雑誌名

      Transaction on SICE Vol.44, No.2

      ページ: 191-198

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 確率的に表現型が決まる二倍体GAを用いた動的環境下での最適化に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      小南学
    • 雑誌名

      情報処理学会情報科学技術レターズ(Information Technology Letters) Vol.FIT2007

      ページ: 181-182

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 契約ネットプロトコルを用いたマルチエージェントによる自律分散型の配電系統事故復旧方式2007

    • 著者名/発表者名
      児玉淳一, 濱上知樹, 宍道洋, 田邊隆之, 舟橋俊久, 平田廣則
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C 128

      ページ: 24-30

    • NAID

      10018660590

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 複素評価値を用いたProfit Sharingに関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      島田慎吾
    • 雑誌名

      情報科学技術レターズ(Information Technology Letters) 2006

      ページ: 117-120

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reinforcement Learning by Profit Sharing with Complex Evaluation with sensor configurations2006

    • 著者名/発表者名
      S. Shimada
    • 雑誌名

      Infomation Technology Letters 2006

      ページ: 117-120

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 複素評価値を用いたProfit Sharingに関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      島田慎吾, 澁谷長史, 濱上知樹
    • 雑誌名

      情報科学技術レターズ(Information Technology Letters)(情報処理学会) 2006

      ページ: 117-120

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Complex-Valued Reinforcement Learning2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hamagami, T.Shibuya, S.Shimada
    • 雑誌名

      Proc of IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics CD-ROM

      ページ: 3235-3530

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 動的環境への適応を可能にする二倍体遺伝的アルゴリズム2008

    • 著者名/発表者名
      小南学
    • 学会等名
      電子情報通信学会東京支部研究会研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 複素RBFネットワークによる不完全知覚を含む連続な観測空間のための強化学習2008

    • 著者名/発表者名
      有田秀彰
    • 学会等名
      電子情報通信学会東京支部研究会研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 複素強化学習のための行動価値の多重化に関する実験的検討2008

    • 著者名/発表者名
      澁谷長史
    • 学会等名
      第35回知能システムシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 経験強化型学習を用いた知能化環境の自律的構築2008

    • 著者名/発表者名
      清水浩太郎
    • 学会等名
      第35回知能システムシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 避難誘導ロボットのための自律分散型学習による環境の知能化2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木克法
    • 学会等名
      第20回自律分散シンポジウム
    • 発表場所
      長野
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Experimental Study of the Eligibility Traces in Complex Valued Reinforcement Learning2007

    • 著者名/発表者名
      T. Shibuya
    • 学会等名
      Proc of IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics
    • 発表場所
      Montreal, CANADA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A New Genetic Algorithm with Diploid Chromosomes by Using Probability Decoding for Non-Stationary Function Optimization2007

    • 著者名/発表者名
      M. Kominami
    • 学会等名
      Proc of IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics
    • 発表場所
      Montreal, CANADA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A new distribution power network restoration system based on the multi-agent under the limitation of computational resources2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Katoh
    • 学会等名
      The Intenational Conference on Electrical Engineering
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 複素ニューラルネットワークを用いたロボット間の協調行動獲得2007

    • 著者名/発表者名
      杉山貴彦
    • 学会等名
      第25回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      千葉工大
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 確率的に表現型が決まる二倍体GAを用いた動的環境下での最適化に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      小南学
    • 学会等名
      第6回情報技術フォーラム
    • 発表場所
      中央大学(名古屋市)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 複素強化学習において行動価値を多重化する効果について2007

    • 著者名/発表者名
      澁谷長史
    • 学会等名
      第6回情報技術フォーラム
    • 発表場所
      中央大学(名古屋市)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] インプラントセンサネットワークにおけるマイクロロボットの自律的位置推定2007

    • 著者名/発表者名
      古林広之
    • 学会等名
      第6回情報技術フォーラム
    • 発表場所
      中央大学(名古屋市)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 配電事故復旧のためのマルチエージェントによる分散型遺伝的アルゴリズム2007

    • 著者名/発表者名
      加藤能史
    • 学会等名
      電気学会電子情報システム部門大会講演
    • 発表場所
      大阪大学
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Experimental Study of the Eligibility Traces in Complex Valued Reinforcement Learning2007

    • 著者名/発表者名
      T, Shibuya
    • 学会等名
      Proc of IEEE International Conf erence on Systems, Man and Cy bernetics
    • 発表場所
      Montre al, CANADA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A New Genetic Algorithm with Diploid Chromosomes by Using Probability Decoding for Non-Stationary Function Optimization2007

    • 著者名/発表者名
      M, Kominami
    • 学会等名
      Proc of IEEE International Conf erence on Systems, Man and Cy bernetics
    • 発表場所
      Montre al, CANADA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A new distribution power network restoration system based on the multi-agent under the limitation of computational resources2007

    • 著者名/発表者名
      Y, Katoh
    • 学会等名
      The International Conference on Electrical Engineering
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Experimental Study of the Eligibility Traces in Complex Valued Reinfor cement Learning2007

    • 著者名/発表者名
      T. Shibuya
    • 学会等名
      Proc of IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics
    • 発表場所
      Montreal, CANADA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Complex-Valued Reinforcement Learning2006

    • 著者名/発表者名
      T. Hamagami
    • 学会等名
      Proc of IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics
    • 発表場所
      台北
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Autonomous Power Distribution Network Restoration Strategy by Using Multi-agent and the Contract Net Protocol2006

    • 著者名/発表者名
      J. Kodama
    • 学会等名
      Proceedings of The Intemational Conference on Electrical Engineering 2006
    • 発表場所
      龍平・韓国
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 知的エージェントによる認知障害者のためのコンテキストアウェアネス情報支援システム2006

    • 著者名/発表者名
      下餅原輝顕
    • 学会等名
      第31回福祉情報工学研究会(WIT)
    • 発表場所
      静岡大学
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] アクティブRFIDを用いた認知障害者のためのコンテキストアウェアネス情報支援システム2006

    • 著者名/発表者名
      下餅原輝顕
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 歩行者と協調する知的車椅子における乗り心地を考慮した経路学習2006

    • 著者名/発表者名
      清水浩太郎
    • 学会等名
      第24回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 複素評価値を用いたProfit Sharingに関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      島田慎吾
    • 学会等名
      第5回情報技術フォーラム
    • 発表場所
      福岡大学
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 複素強化学習の基礎的検討2006

    • 著者名/発表者名
      濱上知樹
    • 学会等名
      自動制御連合講演会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] マルチエージェントによる自律的な配電ネットワーク復旧制御の最適化2006

    • 著者名/発表者名
      児玉淳一
    • 学会等名
      計測自動制御学会, システム・情報部門 学術講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Complex-Valued Reinforcement Learning2006

    • 著者名/発表者名
      T, Hamagami
    • 学会等名
      Proc of IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics
    • 発表場所
      Taipei
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Autonomous Power Distribution Network Restoration Strategy by Using Multi-agent and the Contract Net Protocol2006

    • 著者名/発表者名
      J, Kodama
    • 学会等名
      Proceedings of The International Conference on Electrical Engineering 2006
    • 発表場所
      Yong Pyong, Koria
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.dislab.ynu.ac.jp

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考]

    • URL

      http://www.dislab.ynu.ac.jp

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] VALUE FUNCTION REPRESENTATION METHOD OF REINFORC EMENT LEARNING AND APPARATUS USING THIS2008

    • 発明者名
      T. Hamagami
    • 権利者名
      Yokohama National University
    • 出願年月日
      2008-03-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 外国
  • [産業財産権] VALUE FUNCTION REPRESENTATION METHOD OF REINFORCEMENT LEARNING AND APPARATUS USING THIS2008

    • 発明者名
      T. Hamagami
    • 権利者名
      Yokohama National University
    • 出願年月日
      2008-03-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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